AUTOSAR技术分析报告(3)

· 调整ECU上多个独立软件组件的通信栈（允许发送和接收消息）的可用性。 · 暂时禁止发送消息以阻止ECU（主动地）唤醒物理通道。

· 通过为每个物理通道实现一个状态机来控制ECU的多个物理通道。 · 可以强制ECU保持物理通道处于“silent 通信”模式。 · 分配所请求的通信模式需要的所有资源，简化资源管理。

通信管理器定义了“通信模式”，表示一个特定的物理通道对于应用是否可用，以及如何使用（发送/接收，只接收，即不发送也不接收）。 2.4 诊断服务

2.4.1 诊断事件管理器

诊断事件管理器DEM（Diagnostic Event Manager）是一个子组件，如同AUTOSAR内诊断模块的诊断通信管理器（DCM）和功能禁止管理器（FIM）。它负责处理和存储诊断事件（错误）和相关FreezeFrame数据。DEM进一步提供故障信息给DCM（例如，从事件存储器读取所有存储的DTC（Diagnostic Trouble Code））。DEM给应用层、DCM和FIM提供接口。定义了可选的过滤服务。 2.4.2 功能禁止管理器

功能禁止管理器FIM（Function Inhibition Manager）负责提供软件组件和软件组件功能的控制机制。功能由一个、多个或部分有相同权限/禁止条件的可执行实体构成。通过FIM方法，对这些功能的禁止可以配置甚至修改。所以，极大地提高了功能在新系统环境下的适应性。

FIM意义上的功能与可执行实体是不同并且独立的类型。可执行实体主要由调度需求来区分。与此相对的是，功能由禁止条件来分类。FIM服务关注SW-C的功能，但是并不局限于此。BSW的功能也能够使用FIM服务。

功能被指定了一个标识符（FID – function identifier），以及该特定标识符的禁止条件。功能在执行之前获得它们各自的权限状态。如果禁止条件应用于特定标识符，对应的功能将不再执行。

FIM与DEM密切相关，因为诊断事件和它们的状态信息作为禁止条件被提供给FIM。如果检测到了失效，并且事件报告给了DEM，那么FIM禁止FID和对应的功能。 为了处理功能和关联事件的关系，功能的标识符和禁止条件必须引入到SW-C模板中（与BSW等价），并且在配置期间构造数据结构以处理标识符对于特定事件的敏感性。这些关系在每个FIM中是唯一的。

RTE和FIM之间没有功能上的联系。在AUTOSAR中，RTE按照接口和调度需求处理SW-C。与此相对的是，FIM处理禁止条件并通过标识符（FID）为控制功能提供支持机制。因此，FIM概念和RTE概念不互相干扰。 2.4.3 开发错误跟踪器

开发错误跟踪器DET（Development Error Tracer）主要用于在开发期间跟踪和记录错误。API参数给出了追踪源和错误类型：

?

错误所在的模块

? ?

错误所在的功能 错误类型

由软件开发者和软件集成者在特定应用和测试环境下为API功能选择最优的策略。可能包括以下功能：

? ? ? ?

在错误报告API内设置调试器断点 计算报告的错误

在RAM缓存中记录调用和传递的参数 通过通信接口发送报告的错误到外部日志

DET仅仅是对SW开发和集成的辅助，并不一定要包含在产品代码中。API已经定义，但是功能由开发者根据特定需求来选择/实现。 2.4.4 诊断通信管理器

诊断通信管理器DCM（Diagnostic Communication Manager）确保诊断数据流，并且管理诊断状态，特别是诊断对话期和安全状态。另外，DCM检查诊断服务请求是否被支持，以及根据诊断状态判断服务是否可以在当前对话期中执行。

DCM为所有诊断服务提供连接到AUTOSAR-RTE的接口。另外DCM也处理一些基本诊断服务。

在AUTOSAR体系结构中，诊断通信管理器（DCM）处在通信服务中（服务层）。DCM是应用和PDU路由器封装的车辆网络通信（CAN、LIN、FlexRay和MOST）之间的中间层。DCM与PDU路由器之间有一个接口。在通信过程中，DCM从PDU（Protocol Data Unit）路由器接收诊断消息。

DCM在其内部处理、检查诊断消息，并把消息传送到AUTOSAR SW组件进一步处理。根据诊断服务ID，将执行应用层中的相应调用。

DCM必须是网络无关的，所以协议和消息配置在DCM的下层。这需要连接到PDU路由器的网络无关接口。

DCM由以下功能块组成：

DSP - Diagnostic Service Processing

DSP主要包含了完整实现的诊断服务，这些服务在不同的应用之中是通用的（例如，访问故障数据），所以不需要由应用实现。

DSD-Diagnostic Service Dispatcher

DSD的目的是处理诊断数据流。这里的处理意味着： 通过网络接收新的诊断请求并发送到数据处理器。

当被应用触发时，通过网络传送诊断响应（AUTOSAR SW-Component或DSP）。 DSL-Diagnostic Session Layer

DSL保证数据流与诊断请求和响应有关。DSL也监督和确保诊断协议计时。进一步，DSL管理诊断状态。 2.5 存储栈 2.5.1 存储服务

存储服务由一个NVRAM管理器模块构成，负责管理非易失性数据（从不同存储驱动读/写）。它需要一个RAM镜像作为数据接口提供给应用快速读取。 存储服务的任务是以统一方式向应用提供非易失性数据。这抽象了存储位置和属性。提供非易失性数据管理机制，如保存、加载、校验和保护和验证、可靠存储等。 2.5.1.1 存储硬件抽象的寻址方案

存储抽象接口和下层的闪存EEPROM仿真和EEPROM抽象层向NVRAM管理器提供虚拟线性32位地址空间。这些逻辑32位地址由16位逻辑块号和16位块地址偏移量组成。因此NVRAM管理器（理论上）可以有65536个逻辑块，每个逻辑块（理论上）可以有64Kbytes。

NVRAM管理器进一步将16位逻辑块号划分为以下部分： · （16-NVM_DATASET_SELECTION_BITS）位的块标识符

· NVM_DATASET_SELECTION_BITS位的数据索引，每个NVRAM块最多可以有

256个数据集 2.5.1.2 NVRAM管理器

非易失性RAM管理器（NVRAM Manager）管理所有非易失性存储器中数据的存储。 NVRAM管理器本身与硬件无关，所有直接存取硬件的功能，例如内部或外部EEPROM、内部或外部闪存中的仿真EEPROM等，封装在基本SW的较低层。在汽车环境中，NVRAM管理器提供服务以根据各个数据的需求来保证数据存储和NV数据的维护。NVRAM管理器要能够管理EEPROM和/或FLASH EEPROM仿真设备的NV数据。NVRAM管理器为NV数据的管理和维护提供所需的同步/异步服务（初始化/读/写/控制）。NVRAM管理器处理对非易失性数据的并行访问，并为单个数据元素提供可靠性机制，如校验和保护。 为了适用于汽车系统的所有领域，NVRAM管理器需要具有高度的伸缩性（如定义请求队列的数目和大小，支持不同的块管理类型，EEPROM仿真，等等）。 2.5.1.3 基本存储对象

NV块：NV块表示NV用户数据和CRC值（可选）组成的存储区； RAM块：RAM块表示在RAM中用户数据和CRC值（可选）组成的区域；

ROM块：ROM块驻留在ROM（闪存）中，用于提供缺省数据以防NV块为空或被破坏； 管理块：管理块在RAM中，包含与Dataset NV块关联的块索引。另外，也包含相应NVRAM块的属性/错误/状态信息。 2.5.1.4 块管理类型

以下NVRAM存储类型应该由NVRAM管理器支持，并且由以下基本存储对象构成： 管理类型 NVM_BLOCK_NATIVE NVM_BLOCK_REDUNDANT NVM_BLOCK_DATASET NV块 1 2 1..RAM块 1 1 1 ROM块 0..1 0..1 0..n 管理块 1 1 1 （m<256） Native NVRAM块是最简单的块管理类型。以最小的开销存储/检索NV存储区。Native NVRAM块由单个NV块、RAM块和管理块组成。

Redundant NVRAM块有更高的容错性、可靠性和可用性，以及对数据被破坏的抵抗性。Redundant NVRAM块由两个NV块、一个RAM块和管理块组成。

Dataset NVRAM块是相同大小数据块（NV/RAM）的阵列。应用一次只能存取其中的一个。Dataset NVRAM块由多个NV用户数据和（可选）CRC区域、一个RAM块和管理块组成。

2.5.1.5 NVRAM管理器的API配置种类

为了使NVRAM管理器适合于有限的硬件资源，定义了3种不同的API配置种类： · API配置种类3：

所有规定的API调用都可用。支持最大的功能性。 · API配置种类2：

API调用的中间集可用。 · API配置种类1：

特别用于满足资源非常有限的系统，此API配置种类只提供所需要的API调用的最小集。 2.5.2 存储硬件抽象

存储硬件抽象是一组抽象于外围存储设备位置（片上或板上）和ECU硬件布局的模块。例如：片上EEPROM和外部EEPROM设备应该可以通过相同的机制存取。

通过存储器特有抽象/仿真模块访问存储驱动（例如EEPROM抽象）。通过仿真EEPROM接口和闪存硬件单元，就可以通过存储抽象接口访问这两种类型的硬件。 存储硬件抽象的任务是提供访问内部（片上）和外部（板上）存储设备和存储硬件类型（EEPROM、闪存）的相同机制。

2.5.2.1 EEPROM抽象

EEPROM抽象层（EA）扩展EEPROM驱动，向上层提供线性地址空间上的虚拟分段和“实际上无限制的”擦除/写循环。除此之外，它还应该提供与EEPROM驱动相同的功能。

2.5.2.2 闪存EEPROM仿真

闪存EEPROM仿真（FEE）按照闪存技术仿真EEPROM抽象层的行为。所以它与EEPROM抽象层有相同的功能和API，并且给出基于下层闪存驱动和闪存设备的相似配置。 2.5.2.3 内存抽象接口

内存抽象接口（MemIf）允许NVRAM管理器存取多个存储抽象模块（FEE或EA模块）。 内存抽象接口抽象于下层FEE和EA模块的数目，并向上层提供统一线性地址空间上的虚拟分段。 2.5.3 存储驱动 2.5.3.1 EEPROM驱动

EEPROM驱动提供读、写、擦除EEPROM的服务。也提供了用于比较EEPROM中数据块和内存中数据块的服务。这些服务是异步的。有两类EEPROM驱动：

· 内部EEPROM驱动 · 外部EEPROM驱动

内部EEPROM驱动直接访问微控制器硬件，并且定位在微控制器抽象层。外部EEPROM驱动使用处理程序（handler）或驱动访问外部EEPROM设备。它定位在ECU抽象层。

两种类型的驱动的功能需求和功能范围都是相同的。所以API在语义上是相同的。 2.5.3.2 闪存驱动

如果受到底层硬件的支持，闪存驱动提供读、写和擦除闪存的服务，以及设置写/擦除保护的配置接口。闪存驱动提供了一个内置加载器，以加载闪存存取代码到RAM中，并在需要的时候执行写/擦除操作。

在ECU应用模式下，闪存驱动只用于闪存EEPROM仿真模块写数据。在应用模式下并不将程序代码写到闪存中。这应该由启动模式处理，超出了AUTOSAR的范围。

有两类闪存驱动： · 内部闪存驱动 · 外部闪存驱动

内部闪存的驱动直接存取微控制器硬件，并且定位在微控制器抽象层。外部闪存通常通过微控制器数据/地址总线连接，然后闪存驱动使用总线的处理程序/驱动访问外部闪存设备。外部闪存设备的驱动定位在ECU抽象层。两种类型的驱动的功能需求和功能范围都是相同的。所以API在语义上是相同的。

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